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北京林业大学学报 2014年第4期36卷 54-63页

作者：董点林天喜唐景毅柳静臣孙国文姚杰程艳霞北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室吉林省蛟河林业实验区管理局吉林省白河林业局吉林省延边州林业管理局北京林业大学理学院

紫椴是东北地区阔叶红松林中重要的阔叶树种,采用整株收获法分析39株紫椴地上、地下生物量分配格局。根据胸径(DBH)大小将紫椴划分为3个等级:小树(1 cm≤DBH<10 cm)、中树(10 cm≤DBH<20 cm)和大树(DBH≥20 cm)。以不同高度处树... 详细信息

紫椴是东北地区阔叶红松林中重要的阔叶树种,采用整株收获法分析39株紫椴地上、地下生物量分配格局。根据胸径(DBH)大小将紫椴划分为3个等级:小树(1 cm≤DBH<10 cm)、中树(10 cm≤DBH<20 cm)和大树(DBH≥20 cm)。以不同高度处树干直径作为自变量建立紫椴各器官生物量异速生长模型。结果显示:1)随着径级的增加,紫椴干、根生物量比例先增加后减小而树冠生物量比例先减小后增加,但不同径级间差异不显著;2)不同径级紫椴枝、叶生物量均位于树冠中下层;3)紫椴地上、地下生物量之间呈显著线性相关(P<0.001),拟合线性方程斜率为0.31;4)胸径和树高与地上竞争强度均呈显著的指数相关(P<0.001),地上竞争强度并没有影响树冠比例、茎叶比和根冠比,但与树高胸径比成幂相关(P<0.05);5)综合考虑模型的可解释量及回归系数显著性可知,胸径是预测紫椴不同器官生物量的最可靠变量。更准确地估测紫椴各器官生物量需要针对不同生长阶段或不同径级建立相应的生物量方程。

关键词：生物量分配格局异速生长模型

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去趋势方法对建立不同海拔鱼鳞云杉-气候关系的影响

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应用与环境生物学报 2014年第1期20卷 128-133页

作者：高露双唐景毅柳静臣戴诚赵秀海北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 吉林省白河林业局吉林133613 吉林省延边州林管局延边133000 北京师范大学资源学院北京100875

为探讨不同去趋势方法对建立不同海拔梯度鱼鳞云杉年表与气候因子关系的影响,完善鱼鳞云杉气候响应机制研究,以长白山北坡不同海拔鱼鳞云杉(Picea jezoenssis ***)为研究对象,采用保守曲线(NEP or LINE)、样条函数(CSS,35年步长)和区域... 详细信息

为探讨不同去趋势方法对建立不同海拔梯度鱼鳞云杉年表与气候因子关系的影响,完善鱼鳞云杉气候响应机制研究,以长白山北坡不同海拔鱼鳞云杉(Picea jezoenssis ***)为研究对象,采用保守曲线(NEP or LINE)、样条函数(CSS,35年步长)和区域曲线(RCS)3种去趋势方法建立树轮宽度年表.结果表明:(1)3种去趋势得到的年表对气候因子的响应特征具有一定的相似性,长白山北坡不同海拔鱼鳞云杉均与当年5月气温显著正相关(P<0.05).(2)去趋势方法对鱼鳞云杉生长-气候关系的影响在不同海拔梯度上有所差别.去趋势方法对低海拔鱼鳞云杉样本年表信号影响最明显,对中高海拔鱼鳞云杉样本年表信号无明显影响.利用区域曲线法得到的年表对降水更为敏感,利用保守曲线法和样条函数法得到的年表则对温度更敏感.(3)中海拔(AZYL处)鱼鳞云杉年表在多项指标上明显优于其他两个海拔梯度,且表现出与当年生长季初期温度显著正相关(P<0.05),与上年生长季温度、当年春季和生长季降水显著负相关(P<0.05).低海拔主要受到生长季温度的影响,而高海拔鱼鳞云杉主要受到上年生长季降水的作用,且与当年8月降水显著负相关(P<0.05).综上,去趋势方法对建立年表-气候关系的影响与年表自身气候敏感性有关,长白山不同海拔鱼鳞云杉去趋势方法研究中,区域曲线去趋势法总体上要优于保守曲线法和样条函数法,使用区域曲线去趋势方法有利于在年表中保留较多与降水相关的气候信号.

关键词：去趋势方法鱼鳞云杉海拔气候因子

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天山云杉林草本层物种多样性及季节动态研究

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干旱区资源与环境 2014年第10期28卷 100-103页

作者：叶尔江.拜克吐尔汉夏富才张春雨赵秀海新疆农业大学林学与园艺学院乌鲁木齐830052 新疆干旱区林业生态与产业技术重点实验室乌鲁木齐830052 北华大学林学院吉林132013 北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083

在天山西部根据生境特点设置90个1m×1m草本样方,研究了天山云杉林草本植物的物种多样性季节动态。结果表明:共调查到162种草本植物,隶属于34科、110属。草本植物多样性季节变化明显,生长季内物种数、Gleason丰富度指数、Simpson和S... 详细信息

在天山西部根据生境特点设置90个1m×1m草本样方,研究了天山云杉林草本植物的物种多样性季节动态。结果表明:共调查到162种草本植物,隶属于34科、110属。草本植物多样性季节变化明显,生长季内物种数、Gleason丰富度指数、Simpson和Shannon-Wiener多样性指数均呈单峰型分布,即6、7月最高,4、9月最低。不同生境草本植物多样性变化明显,阴坡和林缘生境草本植物多样性最高,林冠干扰明显的生境中物种多样性最低。因此,草本植物多样性季节变化受微生境和人为干扰影响。

关键词：草本植物季节动态物种多样性生境天山云杉林

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TSAP软件和COFECHA软件交叉定年差异研究——以长白山阔叶红松林优势树种红松为例

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四川农业大学学报 2014年第2期32卷 141-147页

作者：马志远高露双郭静覃鑫浩北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 国家林业局发展规划与资金管理司规划处北京100714

【目的】为分析TSAP和COFCHA两种软件交叉定年结果差异性,检验TSAP交叉定年结果的可靠性。【方法】本文以长白山北坡阔叶红松林85个红松树芯样本为例,从交叉定年结果,年表特征及其与气候因子的响应关系等方面进行研究。【结果】COFECHA... 详细信息

【目的】为分析TSAP和COFCHA两种软件交叉定年结果差异性,检验TSAP交叉定年结果的可靠性。【方法】本文以长白山北坡阔叶红松林85个红松树芯样本为例,从交叉定年结果,年表特征及其与气候因子的响应关系等方面进行研究。【结果】COFECHA软件和TSAP软件得到的样本年龄基本一致,但两种方法保留的样本量及样本序列的相关系数存在显著差异。TSAP过程中保留75个红松样本,相关系数接近阈值水平(平均Glk值为69.7,平均CDI值为31.7);COFECHA过程保留了56个样本,样本间相关系数较高,达到0.580,且22个通过TSAP检验的样本被COFECHA剔除。COFECHA和TSAP软件保留的样本建立的年表特征及其与气候因子的关系也有所不同。COFECHA保留的样本对气候变化更为敏感,与当年7月降水显著正相关(P<0.05)。由TSAP软件交叉定年保留的样本建立的年表具有较高的信噪比,但与温度和降水的相关关系均未达到显著性水平。【结论】TSAP软件交叉定年能够达到确定样芯年龄的目的,但由于该软件检验生长趋势同步性的阈值较低,可能导致保留样本建立的年表虽然具有较高信噪比,却不能很好反映树木生长的限制因子。因此,基于保留的样本序列进行气候重建等相关研究时应选取COFECHA软件进行交叉定年,以保证样本间具有较高的一致性,提高重建序列的可靠性。

关键词：交叉定年树轮年代学

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植物多样性促进种支配局域空间多样性结构

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北京林业大学学报 2014年第6期36卷 66-72页

作者：魏彦波程艳霞李金功王贵春北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室吉林省天然林保护工程管理中心长白山自然保护管理中心吉林省蛟河林业实验区管理局

生物多样性的形成和维持机制一直是生态学关注的核心议题,检验了温带森林群落多样性格局组建过程中生态位理论所强调的确定性过程与中性理论所关注的随机过程的相对重要性,并且量化了二者所起作用的空间尺度。在520 m×420 m中龄林... 详细信息

生物多样性的形成和维持机制一直是生态学关注的核心议题,检验了温带森林群落多样性格局组建过程中生态位理论所强调的确定性过程与中性理论所关注的随机过程的相对重要性,并且量化了二者所起作用的空间尺度。在520 m×420 m中龄林动态监测样地树种空间定位数据的基础上,采用单物种-面积关系模型量化了特定树种对局域范围物种多样性的影响,同时利用同质性泊松过程和异质性泊松过程来检验目标物种偏离中性状态的显著性程度。研究结果表明,除红松、长白落叶松和青杨外,绝大多数树种在小尺度上表现为多样性促进种。植物多样性促进种和中性种共同支配了林分空间多样性格局,但二者所起作用的相对大小与空间尺度密切相关。多样性促进种比例随着空间尺度增加而减小,中性种比例随着空间尺度增加而增大,抑制种比例维持在较低水平且变化不大;在中小尺度上,植物多样性促进种在群落中占据绝对优势,而在大尺度上中性种则占优势。因此,中性理论所关注的随机过程和生态位理论强调的确定性过程相互耦合,共同决定了温带中龄林群落空间多样性格局的组建过程。

关键词： mISAR模型局域多样性多样性促进种

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太岳山油松人工林生长季土壤呼吸监测频率

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应用与环境生物学报 2014年第2期20卷 268-274页

作者：王占勤李化山汪金松郭华峰刘星张春雨赵秀海山西省太岳山固有林管理局介休031200 北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 山西省太岳山国有林管理局灵空山林场沁源046500

土壤呼吸有着明显的时间变异,呈现小时、日、季节、年际的变化,对土壤呼吸制定最佳的监测频率非常必要.为选取土壤呼吸的最佳监测频率,以太岳山油松人工林为研究对象,于2011-2012年5-10月测定土壤呼吸速率的动态变化,以每周2次(天)的观... 详细信息

土壤呼吸有着明显的时间变异,呈现小时、日、季节、年际的变化,对土壤呼吸制定最佳的监测频率非常必要.为选取土壤呼吸的最佳监测频率,以太岳山油松人工林为研究对象,于2011-2012年5-10月测定土壤呼吸速率的动态变化,以每周2次(天)的观测数据作为长期定位观测土壤呼吸速率的数据(CK),依此区划为不同监测频率:每周1次(SF2)、每两周1次(SF4)、每月1次(SF8),并分析不同监测频率的土壤呼吸速率与对照相比产生的偏差以及对生长季土壤呼吸速率值的估计概率.结果显示:油松人工林土壤呼吸速率季节变化明显,9:00-11:00土壤呼吸值与24 h日平均土壤呼吸值相关性最大(R2=0.978).降低监测频率使土壤呼吸速率与土壤温湿度的拟合效果(R2)以及土壤呼吸速率对温度的敏感性指数Q10的波动范围呈扩大趋势.随着监测频率的降低,所测的土壤呼吸速率与对照的离散程度呈增大趋势.在给定精度下,随着监测频率的降低,所测的土壤呼吸速率对生长季土壤呼吸速率值估计概率呈下降趋势,2011、2012、2011-2012年SF2在5%精度下估计概率均为100%,而SF4在5%的精度下估计概率分别为50%、75%、100%,SF8则在5%的精度下估计概率依次为50%、62.5%、87.5%.研究表明,整个生长季可使用9:00-10:00作为土壤呼吸速率测定代表性时段;对于单年观测期每周1次(天)的监测频率可以得到可靠的生长季土壤呼吸估算量(与对照相比偏差<5%),而对于两年观测期每两周1次(天)的监测频率可以得到可靠的生长季土壤呼吸估算量(与对照相比偏差<5%).本研究结果为准确测定土壤呼吸并减少工作量提供了方法和依据.

关键词：土壤呼吸速率监测频率 Q10值拟合效果油松人工林

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林木个体大小不一致性指标对人工林间伐方式的即时性响应

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应用生态学报 2014年第6期25卷 1645-1651页

作者：王懿祥张守攻陆元昌孟京辉曾冀白尚斌浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室浙江临安311300 中国林业科学研究院资源林业研究所北京100091 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 北京林业大学林学院北京100083

以广西14年生杉木和马尾松人工林为对象,设同一疏伐强度的下层疏伐、上层疏伐、机械疏伐和干扰树间伐4种处理,分别用标准差、变异系数、偏度、Gini系数、库兹涅茨系数和洛伦茨不对称系数6种指标对4种间伐方式下采伐前后林木个体大小差... 详细信息

以广西14年生杉木和马尾松人工林为对象,设同一疏伐强度的下层疏伐、上层疏伐、机械疏伐和干扰树间伐4种处理,分别用标准差、变异系数、偏度、Gini系数、库兹涅茨系数和洛伦茨不对称系数6种指标对4种间伐方式下采伐前后林木个体大小差异进行评价.结果表明:与间伐前相比,马尾松和杉木人工林下层疏伐或上层疏伐后,林木个体材积的标准差、变异系数、Gini系数和库兹涅茨系数均变小,偏度变大;干扰树间伐后标准差、变异系数、Gini系数和库兹涅茨系数均变大,偏度则不一定.马尾松林和杉木林下层疏伐后洛伦茨不对称系数变大,上层疏伐或干扰树间伐后则变小.机械疏伐后各指标无明显变化规律.干扰树间伐后林木个体大小差异性增加,上层疏伐和下层疏伐后林木个体大小差异性减小.洛伦茨曲线、Gini系数和洛伦茨不对称系数均能较好地反映林木个体大小不一致性,可以进行不同林分间个体差异程度静态和动态比较,较好地反映不同间伐方式引起的林木个体差异.洛伦茨不对称系数可以判断林木个体大小不一致性的来源是大树还是小树.近自然森林经营中干扰树间伐措施可以在减小目标树竞争压力的同时拉大林木个体大小差距,有助于保持目标树在林分中的优势地位.

关键词：个体大小不一致性间伐方式干扰树间伐洛伦茨不对称系数

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长白山阔叶红松林共存树种径向生长对气候变化的响应

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北京林业大学学报 2013年第3期35卷 24-31页

作者：高露双王晓明赵秀海北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室

利用树木年轮学方法,通过研究长白山阔叶红松林建群树种红松和先锋树种山杨生长特征及其对气候因子的响应,以期揭示不同物种对气候因子的响应差异。结果表明:红松和山杨对气候因子响应关系存在差异。红松主要受上年冬季温度和降水的负作... 详细信息

利用树木年轮学方法,通过研究长白山阔叶红松林建群树种红松和先锋树种山杨生长特征及其对气候因子的响应,以期揭示不同物种对气候因子的响应差异。结果表明:红松和山杨对气候因子响应关系存在差异。红松主要受上年冬季温度和降水的负作用,山杨主要受到生长季末降水的限制作用。在极端情况下,上一年冬季的高温和较多降水以及当年生长季高温是导致红松形成窄轮的主要原因,而上一年生长季的较多降水和当年春季高温是影响山杨生长的主要原因。因此,树木生长—气候因子的关系具有一定的物种特性。此外,还发现随着温度上升和降水格局的改变,春季降水对红松生长的正效应以及月最低温度对红松和山杨的负效应将逐渐突显,这可能是导致红松适宜区面积缩小的主要因素。

关键词：径向生长气候因子红松山杨

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东灵山不同林型五角枫叶性状异速生长关系随发育阶段的变化

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生态学报 2013年第13期33卷 3907-3915页

作者：姚婧李颖魏丽萍蒋思思杨松侯继华北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083

分析植物叶片性状种内水平的异速生长关系有助于加深理解生长发育过程中叶片的资源利用模式。分析了东灵山3个主要林型(白桦林、胡桃楸林、辽东栎林)中五角枫成树、幼树、幼苗的叶面积、叶体积、叶含水量与叶干重之间的异速生长关系。... 详细信息

分析植物叶片性状种内水平的异速生长关系有助于加深理解生长发育过程中叶片的资源利用模式。分析了东灵山3个主要林型(白桦林、胡桃楸林、辽东栎林)中五角枫成树、幼树、幼苗的叶面积、叶体积、叶含水量与叶干重之间的异速生长关系。结果表明:成树叶面积增长速度小于叶干重的增长速度,幼树、幼苗叶面积与叶干重保持同速增长;成树、幼树叶干重与叶体积保持同速增长,幼苗叶体积的增长速度超过了干重的增长速度;成树叶含水量的增长速度小于叶干重的增长速度,幼树、幼苗两性状间保持等速增长。叶含水量与叶干重的异速生长指数在不同的林型间有显著差异,白桦林叶含水量的增长速度小于叶干重的增长速度,其余两个林型均为等速增长趋势。这些结果揭示了不同发育阶段五角枫资源利用方式的转变。随叶干重的增加,成树将更多的叶生物量投资于同化和支持结构;幼树则保持对光合面积和光合同化结构的稳步投资;而幼苗主要投资于叶面积的增大。叶含水量与叶干重的异速曲线在不同林型间的差异说明叶片代谢活性相较于其他叶性状可塑性更高。

关键词：异速生长林型叶性状发育阶段可塑性

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太岳山油松人工林土壤呼吸对强降雨的响应

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生态学报 2013年第6期33卷 1832-1841页

作者：金冠一赵秀海康峰峰汪金松北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083

在全球气候变化背景下,关于森林生态系统土壤呼吸变化的研究越来越受到关注,然而目前由于测定技术限制,对于强降雨影响森林土壤呼吸的国内相关研究还不够深入。选取山西省太岳山油松人工林土壤作为研究对象,应用LI-8150土壤CO2通量全自... 详细信息

在全球气候变化背景下,关于森林生态系统土壤呼吸变化的研究越来越受到关注,然而目前由于测定技术限制,对于强降雨影响森林土壤呼吸的国内相关研究还不够深入。选取山西省太岳山油松人工林土壤作为研究对象,应用LI-8150土壤CO2通量全自动连续测量系统,对降雨前后的土壤呼吸速率和环境因子在原位置进行全天候连续监测,分析了3次强降雨前后的土壤呼吸速率变化。结果表明,(1)5月的旱季降雨改善了土壤水分状况,促进了土壤呼吸,降雨结束后土壤呼吸速率的平均水平是降雨发生前的2倍;7月的雨季开端期降雨对土壤呼吸先促进后抑制,土壤容积含水量和土壤呼吸速率的二次关系曲线存在拐点,但总体上降雨是促进了土壤呼吸;8月的雨季降雨整体上抑制土壤呼吸,土壤呼吸速率和土壤容积含水量的变化曲线走势呈明显的镜像,雨中及雨后土壤呼吸速率分别下降了约45%和28%。(2)每一次降雨结束后,土壤温度都有一定程度的下降。雨后,较低的土壤温度在土壤呼吸得到降雨促进时,可加速土壤呼吸速率的恢复;在土壤呼吸受到降雨抑制时,能阻碍土壤呼吸速率的恢复。(3)降雨的不同时期,影响半湿润地区油松人工林土壤呼吸的关键因子也是不同的。降雨前如果土壤容积含水量处于明显变化的状态,水分是影响土壤呼吸的关键因子;如果土壤容积含水量比较稳定,则土壤温度是关键因子。降雨过程中由土壤温湿共同影响土壤呼吸,降雨结束后水分是影响土壤呼吸的关键因子。

关键词：油松人工林土壤呼吸强降雨

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